NOZOMI

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Die Marssonde Nozomi könnte nicht nur das erste japanische Raumfahrzeug im Marsorbit werden sondern auch gleich einen neuen Rekord unter den Marsmissionen aufstellen: die Sonde mit der wahrscheinlich längsten Flugzeit. Nozomi ist immerhin schon seit 1998 unterwegs.

Aktueller Nachtrag (11.12.03):

Wegen eines Kurzschlusses in der Bordelektronik hat sich die japanische Weltraumbehörde am 11.12.2003 dazu entschlossen, die Sonde aus ihrer Bahn zum Mars zu steuern und sie stattdessen in eine Umlaufbahn um die Sonne gelenkt. Damit soll verhindert werden, dass Nozomi ungebremst auf dem Mars aufprallt und dabei möglicherweise die Oberfläche des Roten Planeten mit irdischen Mikroorganismen verseucht. Die Japaner erhoffen sich immerhin auch von der Sonnenumlaufbahn wertvolle wissenschaftliche Daten…

Der ursprüngliche Plan

Die am 4. Juli 1998 vom japanischen Kagoshima Space Center (KSC) gestartete Raumsonde sollte ursprünglich nach zwei Vorbeiflügen am Mond und einer weiteren Erdpassage in direkter Linie den Mars anfliegen. Weil jedoch im entscheidenden Moment eine Steuerdüse versagte, verpasste Nozomi den Absprung und hatte nicht mehr genügend Treibstoff um mit einem zweiten Versuch doch noch zum geplanten Zeitpunkt – Dezember 19999 – den Mars zu erreichen. Die Mission schien gescheitert.

Doch nach fieberhaften Berechnungen fanden die Wissenschaftler des Weltraumzentrums einen Ausweg: Sie erstellten eine alternative Flugbahn, die zwar wesentlich länger war, dafür aber durch zwei weitere Vorbeiflüge an der Erde zum Schwungholen weniger Treibstoff verbraucht. Die Sonde wird daher ungefähr zur Zeit des Starts der anderen Marsmissionen ebenfalls in Erdnähe sein und praktisch fast den gleichen Weg nehmen wie die anderen auch.

Die wissenschaftlichen Ziele der Mission

Hauptaufgabe von Nozomi wird die Erforschung der oberen Atmosphärenschichten und die Interaktion der Marsatmosphäre mit dem Sonnenwind sein. Im Gegensatz zur Erde besitzt der Mars heute kein eigenes starkes Magnetfeld, dass ihn vor dem Sonnenwind abschirmt. Die Atmosphäre ist daher den heranströmenden Teilchen ungeschützt ausgesetzt. Bis zu einer Höhe von etwa 100 bis 200 Kilometern kann der thermische Druck der Atmosphäre dem Druck des Sonnenwinds standhalten, doch die darüberliegenden Bereiche werden buchstäblich „vom Winde verweht“. Schon die russische Sonde Phobos-2 entdeckte, dass der Mars einen Schatten aus geladenen Teilchen hinter sich herzieht, die vom Sonnenwind aus der oberen Atmosphäre herausgeschlagen wurden.

Als erste Raumsonde überhaupt soll daher Nozomi die Austauschvorgänge im Grenzbereich der marsianischen Gashülle untersuchen. Zu diesem Zweck wird sie in einen stark elliptischen Orbit einschwenken, der sie am nächsten Punkt bis auf 150 Kilometer an den Mars heranbringt, am fernsten Punkt aber bis auf 15 Marsdurchmesser weit vom Planeten wegtransportiert.

Die Beobachtungsziele lassen sich in fünf Themenschwerpunkte bündeln:

Magnetfeld: Noch ist nicht eindeutig geklärt, ob der Mars ein durchgängiges Magnetfeld besitzt oder nicht. Nozomi soll diese Frage durch Messungen klären helfen.
Atmosphäre: Nozomi wird sowohl die Zusammensetzung als auch die Struktur der Marsatmosphäre mithilfe von UV-Sensoren und Massenspektrometern analysieren.
Plasma in der Ionosphäre: Mithilfe von neuentwickelten Detektoren soll Nozomi die Zusammensetzung, Struktur, Temperatur und Wellenbildung des Plasmas innerhalb der marsianischen Ionosphäre untersuchen. Auch hier erhoffen sich die Wissenschaftler wertvolle neue Erkenntnisse.
Bilder: Da die Sonde auch mit einer kleinen optischen Kamera ausgestattet ist, wird sie Aufnahmen von Wetterphänomenen auf dem Mars und von den beiden Marsmonden Phobos und Daimos machen. Gleichzeitig soll sie die Veränderungen der polaren Eiskappen des Mars beobachten.
Staub: Wissenschaftler vermuten, es könne um den Marsmond Phobos einen Ring aus Staub geben. Nozomi soll mithilfe eines Staubdetektors diese Hypothese bestätigen oder widerlegen helfen.